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“魔角”石墨烯獲評《物理世界》2018十大突破之首

2019-01-04 12:08:58 作者：本網(wǎng)整理來源：中國江蘇網(wǎng) 分享至：

英國物理學(xué)會主辦的《物理世界》雜志近日公布由其評出的2018年十大突破，美國麻省理工學(xué)院主導(dǎo)的團隊用“魔角”石墨烯實現(xiàn)超導(dǎo)位居榜首，被認為在量子計算等領(lǐng)域有巨大應(yīng)用潛力。

《物理世界》雜志發(fā)布的公報說，麻省理工學(xué)院等機構(gòu)研究人員通過不斷調(diào)試兩層石墨烯的旋轉(zhuǎn)角發(fā)現(xiàn)，在特定角度（約1.1度），這一體系會表現(xiàn)出“莫特絕緣體”特性，而如果利用電場在石墨烯上吸附電子，這一體系則能表現(xiàn)出超導(dǎo)特性。公報認為，這種“魔角”石墨烯體系的發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)了“轉(zhuǎn)角電子學(xué)”這一全新領(lǐng)域。

這個團隊由麻省理工學(xué)院教授巴勃羅·哈里略-埃雷羅領(lǐng)導(dǎo)，相關(guān)論文今年3月發(fā)表在英國《自然》雜志上。論文第一作者是在麻省理工學(xué)院攻讀博士的22歲中國青年曹原，他還入選了《自然》雜志評出的2018年度科學(xué)人物。

中國科學(xué)院大學(xué)卡弗里理論科學(xué)研究所所長張富春對新華社記者說，這項研究的突破在于，利用成一定旋轉(zhuǎn)角的兩層石墨烯觀察到與銅氧化物超導(dǎo)類似的現(xiàn)象。“人們以前沒想到可以這樣旋轉(zhuǎn)，這提供了一種新的材料調(diào)控方式。”

物理學(xué)家認為，石墨烯的非常規(guī)超導(dǎo)有巨大應(yīng)用潛力，包括用于制造邊界存在“馬約拉納費米子”的拓撲超導(dǎo)態(tài)等，這種態(tài)對環(huán)境的擾動表現(xiàn)出更強的穩(wěn)定性，非常適于制造量子計算機的量子比特。

今年其他9項突破包括：用多功能碳纖維實現(xiàn)“無質(zhì)量”能量存儲，補償器推動先進放射性治療方法的普及，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會關(guān)于1.5攝氏度氣候變化的特別報告，全景動態(tài)掃描PET/CT“探索者”首次實現(xiàn)全身掃描，無燃料、無螺旋槳飛機起飛，實驗驗證量子力學(xué)打破因果序，通過激活視網(wǎng)膜干細胞讓小鼠恢復(fù)視力，遠古氫為暗物質(zhì)提供線索，發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體超導(dǎo)性等。

《物理世界》年度十大突破由該雜志編輯從當(dāng)年科學(xué)進展中遴選，被認為對科學(xué)發(fā)展尤其是物理學(xué)發(fā)展有重要提示意義。

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責(zé)任編輯：王元